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标准摩尔生成焓归纳(70页)

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2025-08-13 16:37:30

据媒体报道,近日,【标准摩尔生成焓归纳(70页)】引发关注。在热化学研究中,标准摩尔生成焓(Standard Molar Enthalpy of Formation, ΔfH°)是一个非常重要的物理量。它表示在标准状态下(通常为25°C、100 kPa),由最稳定的单质生成1 mol化合物时的焓变值。通过这一数据,可以计算反应的总焓变,并用于分析化学反应的热力学特性。

以下是对常见物质的标准摩尔生成焓进行的系统性归纳与总结,涵盖无机物、有机物及部分离子的ΔfH°值,便于查阅与应用。

一、标准摩尔生成焓定义

标准摩尔生成焓是指在标准条件下,由最稳定的单质生成1 mol某物质时的焓变。其单位为kJ/mol。若生成过程为放热,则ΔfH°为负;若为吸热,则ΔfH°为正。

例如:

$$

\text{C (石墨)} + \text{O}_2(g) \rightarrow \text{CO}_2(g) \quad \Delta_fH^\circ = -393.5 \, \text{kJ/mol}

$$

二、常用物质的标准摩尔生成焓汇总表(部分)

物质名称 化学式 标准摩尔生成焓 (ΔfH°, kJ/mol) 备注
石墨 C(s) 0 最稳定单质
氧气 O₂(g) 0 最稳定单质
氢气 H₂(g) 0 最稳定单质
氮气 N₂(g) 0 最稳定单质
二氧化碳 CO₂(g) -393.5 常见气体
水(液态) H₂O(l) -285.8 常见液体
水(气态) H₂O(g) -241.8 气态水
甲烷 CH₄(g) -74.8 常见有机物
乙醇 C₂H₅OH(l) -277.6 常见燃料
一氧化碳 CO(g) -110.5 常见气体
二氧化氮 NO₂(g) +33.2 吸热反应
硝酸 HNO₃(aq) -173.2 溶液状态
氯化钠 NaCl(s) -411.1 离子晶体
氯化氢 HCl(g) -92.3 强酸
氨气 NH₃(g) -46.1 重要化工原料
乙烯 C₂H₄(g) +52.3 不饱和烃
C₆H₆(l) +49.0 芳香烃
高氯酸 HClO₄(aq) -124.7 强氧化剂
氢氧化钠 NaOH(s) -425.6 强碱
氢氧化钾 KOH(s) -424.7 强碱
硫酸 H₂SO₄(l) -814.0 强酸
硝酸银 AgNO₃(s) -124.4 可溶盐
碳酸钙 CaCO₃(s) -1206.9 常见矿物
氧化铁(III) Fe₂O₃(s) -824.2 金属氧化物

> 注:以上数值基于IUPAC推荐的标准数据,具体数值可能因来源略有差异。

三、标准摩尔生成焓的应用

1. 计算反应焓变:

利用公式:

$$

\Delta_rH^\circ = \sum \Delta_fH^\circ(\text{产物}) - \sum \Delta_fH^\circ(\text{反应物})

$$

2. 判断反应方向:

若ΔrH° < 0,反应为放热,易自发进行;若ΔrH° > 0,则需外界提供能量。

3. 热力学数据分析:

在工业生产、环境科学、材料研究等领域,标准摩尔生成焓是评估反应热效应的重要依据。

四、注意事项

- 所有数据均以标准状态(25°C、100 kPa)为准。

- 对于溶液中的物质,如HNO₃(aq),应注明其状态。

- 有些物质的ΔfH°值可能随温度或压力变化而略有不同,但一般以标准条件下的数据为主。

五、结语

标准摩尔生成焓是热化学研究的基础之一,通过对各类物质的ΔfH°值进行归纳和整理,不仅有助于理解化学反应的热效应,也为实际应用提供了可靠的理论依据。本文仅列出部分典型物质的数据,完整版可参考《CRC Handbook of Chemistry and Physics》等权威资料。

附录:建议进一步查阅的参考资料

1. IUPAC 数据库

2. 《热化学手册》(Thermodynamic Tables)

3. 《化学原理》(Chemistry: The Central Science)

4. 《大学化学实验教程》

本内容为原创整理,旨在为学习者和研究人员提供简洁、实用的参考信息。

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